10kV配电网设计中的节能措施探讨

庄燕武

摘 要：10kV配电网在我国电力系统中的地位不容小觑，是应用范围最高的配电线路，在设计过程中不仅要保证质量，同时要降低材料成本和施工成本。10kV配电网设计中，可以选择高效变压器，同时在配电线路中做好节能，在此基础上应用无功补偿技术实现节能降耗，控制后期运行中的成本。文章针对这方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

关键词：10kV；配电网设计；节能措施

进行10kV配电网设计中，主要注意以下几方面的设计要点，第一点解决好基础性的问题。第二点科学合理地应用配电技术。第三点保证配电网的可靠性。第四点日常工作中定期进行维护检查。做好这些方面，再严格进行变压器的选择，对配电网结构进行优化，才能提高电力企业的整体经济利益。

1 10kV配电网设计中的节能问题分析

随着我国经济的快速增长，对电能的需求量逐渐增大，但是在电力建设方面存在很多问题，尤其是在进行10kV配电网设计中，节能问题突出，不仅浪费很多资源，还导致后期的运营成本增加，耗费大量的电能。例如我国电能的利用率偏低，导致一些偏远地区出现了电荒问题。除此之外，在10kV配电网设计中，由于考虑问题不全面，导致局部地区的产业结构不合理，而配电线路设计建设也不合理，致使电能的供给不平衡，影响地区经济的发展。除此之外，在配网设计过程中，没有合理的选择变压器，使用线路型号不符合标准，施工设计出现问题，导致在使用中存在很多浪费电能问题，这些都有待解决，否则将会影响我国的进一步发展。

2 10kV配电网设计中有利于节能的事项分析

2.1 对配网设计地区进行综合调查分析

对10kV配电网设计中，相关设计人员必须了解当地的整体发展情况，结合现实电能的使用情况，科学合理的进行整体规划，在具体落实到工作中时，要到一线调查，根据相关的电力企业资料，对用电负荷进行准确估计，确定这一地区用电情况，掌握其用电总量，掌握这些数据后，再进行系统的设计和调整。除此之外，为了保证以后电能供应的充足性，还要科学的估测该地区用电量的发展趋势，并在此过程中，尽量确保估测数据的合理性和准确性，结合具体的情况使其用电负荷维持在可控范围内，了解当地以后发展的潜力，分析当前的发展速度，对以后的整体耗电量进行评估，只有这样才能做好配电网设计的基础工作。

2.2 配电技术应用

在设计过程中必须保证10kV配电网的使用性能，如果其性能达到国家一级标准，那么无论是在高压变电站，还是在低压变电站停止运行后，10kV配电网还可以进行正常的供电服务，保证当地个人用户、企业、商户的正常用电，不会出现大范围停电、断电、电压不稳问题。

2.3 保证10kV配电网设计的可靠性

进行10kV配电网结构设计的时候，一定要对工程进行验收，检查供电的可靠性，确保整个用电过程中的安全性，在正常的供电范围内，不能出现安全事故，相关配套设施工作状态要稳定，除此之外，相关人员要在变电站周围进行环网连接，并检查是否会引起电磁问题，如果存在必须将电磁源找到，然后有效进行控制。

3 分析10kV配电网设计中的节能措施

3.1 科学进行线路截面的选择

设计10kV配网线路时，选择合适截面的导线，能有效节省资源，降低能源的使用消耗。导线截面积的增大，就可以很好的降低线路的电阻，达到所设计的供电需要，提高输送负荷的稳定性[1]，在此基础上，还能实现节能降耗的目标。在实际操作中，要清楚掌握功率损耗的计算公式△P=3I2R×10-3，如果假设换线之前的电阻是R1，而将换线之后的电阻设置为R2，就可以使用以下公式来表示降低功率损耗的百分比，△P%=△P1-△P2/△P1*100%=3I2（R1-R2）×10-3/3I2R1×10-3*

100%=（1-R2/R1）*100%[2]，如果每千瓦的用电价格为a元，而每米电缆的价格为b元，在增加导线的截面之后，就可以利用公式求出增加的投资资金N，运行中所能减少的用电费用M，N=b×L（元），M=△Wx×a（元），在该公式当中，Wx表示有功电能损耗的下降值，而L表示导线的总长度，在实际操作中，铺设的是四芯电缆，当电流所处环境温度为30℃时，计算其实际的载流量，当进行截面的增大之后，就可以计算出其实际所节约的电能。

3.2 按照国家标准科学合理的选择变压器

通过实践工作总结得知，变压器运行中的电能损耗量非常大，在10kV以下的小型变压器最为典型，这种型号的变压器不仅使用量很大，而且运行时间很长，由于这两方面的特点，其存在很大的节能空间，在之前的电力系统中，使用最为频繁的是S9型号的变压器[2]，但是发展到目前，S9型号的变压器已经被S13型号变压器替代了，其是节能型变压器，具体优点可以归结为下列方面：在传输电能的时候，电能损耗很低，要比传统的变压器减少30%左右，除此之外，其空载电流会减少70%左右，而且在运行过程中，产生的噪音也很低，和传统电压器产生的噪音进行对比，噪音量减小3到5db，运行中不容易出现短路问题，发生故障的概率非常低，有很强的运行可靠性。对于10kV的线路进行配电设计时，需要使用到三相变压器，其连接组比较复杂，主要涉及到Y、yn0、D，还有yn11，在我国的工业建筑工程中，其容量一般都在1000kVA，或者是以下的都使用Y，yn0这一连接组别，对于D，yn11这一组别，其有很好的节能优势，例如其空载损耗和负载损耗，都会比同一容量的Y，yn0变压器小很多。另一方面，使用该组别的变压器，能很好的减少高次谐波电流的影响，在连接零序的时候，产生的阻抗就更小，能够有效避免出现短路故障。

在10kV配电网设计中秉承“小容量，密布点”的原则能够减少电网在线路中的电能损耗。同时，减少配电网供电半径还能减少线路压降，提升供电的稳定性，为电力用户提供更高质量的电能，还能提高用户的满意度。变压器数量的增加，在变电环节减少电能损耗的重要性便不言而喻。因此，使用新型低损耗变压器取代高损耗变压器也是10kV配电网节能的一个重要方面。与此同时，选用适当容量的变压器同样有着重要的意义。

3.3 在设计中融入无功补偿降耗技术

无功补偿在10kV配电网设计中主要有两种方式。第一种是在0.4kV的母线侧方安装并联电容器，有效进行电容补偿柜，达到对用户的动态控制，第一种是在0.4kV的母线侧方安装并联电容器，通过三相平衡补偿（共补）、不平衡补偿（分补）、混合补偿方式保持功率因数在0.90以上且不过补，从而有效进行电容補偿，实现对用户的动态控制；第二种是在10kV的母线侧方安装并联电容器，补偿其自身产生的无功损耗。一些企业、商户中备有三相用电设备，因此可以使用三相电容的自动补偿措施，一般电器的单台容量在800kW～2000kW范围[3]，使用的都是单相电源，如果出现很多大功率单相负荷，就会出现三相负荷不平衡问题，针对这一情况，电力企业在管理时，要按照相别对低压用户进行标注，使用相关的营销业务系统统计分析分相用电量，有效对单相用户所接相别进行调整，避免发生三相不平衡度问题，除此之外，还要及时对用户负荷情况进行实际测量，尤其要在负荷高峰期、大用户负荷投运时进行监测，有效增加实际监测的次数，有利于符合的平均分配。在电路系统中应用无功补偿，其可以很好的提高电网的功率因数，同时很好的降低输配线路、供电变压器的损耗等，极大的提高了实际的供电效率，改善电网运行的环境。

4 结束语

通过以上对10kV配电网设计中的节能措施探讨，发现电力企业存在很严重的设计问题，电力企业为了达到更好的技术水平，在市场中具有竞争力，必须强化设计中的节能技术应用，设计实施前到现场了解情况，掌握该地区的基本用电情况，以及后的用电潜力，为设计提供有效的数据依据。

参考文献

[1]苏春成.10kV配电设计中的节能措施探讨[J].广东科技，2014（10）：84-85.

[2]游荔华.探析节能措施在10kV配电设计中的应用[J].电子技术与软件工程，2014（18）：165.

[3]张祥.10kV配电设计中的节能对策探讨[J].科技致富向导，2014（22）：228.